W artykule przeanalizowano metody wyznaczania modułu Younga dla papieru oraz wyznaczono je w oparciu o wyniki badań jednokierunkowych prób rozciągania w wybranych kierunkach w płaszczyźnie. Określono również wpływ różnych warunków pomiarów na uzyskiwane wyniki.
EN
In this paper the methods of determinations of Young's modulus for paper was analyzed. The Young's modulus have been evaluated basing on the results of the uniami stress in selected directions of paper piane. Using different conditions, during the measurements, theirs influence on the obtained results was analyzed.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaproponowano metodę eksperymentalnego wyznaczania wartości modułu Younga kleju. Przedstawiono również metodę wyznaczania krzywej naprężenie-odkształcenie kleju, niezbędnej do definiowania właściwości mechanicznych kleju podczas obliczeń numerycznych połączeń klejowych w zakresie nieliniowym.
EN
The work proposes a experimental method for determining Young's modulus of adhesive. The paper proposes a method for determining mechanical properties of adhesive layers (necessary for numerical calculations) by the means of samples from glue cast subjected to compression.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: In the present study, we consider mechanical properties of phosphate glasses under high temperature-induced and under friction-induced cross-linking, which enhance the modulus of elasticity. Design/methodology/approach: Two nanomechanical properties are evaluated, the first parameter is the modulus of elasticity (E) (or Young’s modulus) and the second parameter is the hardness (H). Zinc meta-, pyro - and orthophosphates were recognized as amorphous-colloidal nanoparticles were synthesized under laboratory conditions and showed antiwear properties in engine oil. Findings: Young’s modulus of the phosphate glasses formed under high temperature was in the 60-89 GPa range. For phosphate tribofilm formed under friction hardness and the Young’s modulus were in the range of 2-10 GPa and 40-215 GPa, respectively. The degree of cross-linking during friction is provided by internal pressure of about 600 MPa and temperature close to 1000şC enhancing mechanical properties by factor of 3 (see Fig. 1). Research limitations/implications: The addition of iron or aluminum ions to phosphate glasses under high temperature - and friction-induced amorphization of zinc metaphosphate and pyrophosphate tends to provide more cross-linking and mechanically stronger structures. Iron and aluminum (FeO4 or AlO4 units), incorporated into phosphate structure as network formers, contribute to the anion network bonding by converting the P=O bonds into bridging oxygen. Future work should consider on development of new of materials prepared by sol-gel processes, eg., zinc (II)-silicic acid. Originality/value: This paper analyses the friction pressure-induced and temperature–induced the two factors lead phosphate tribofilm glasses to chemically advanced glass structures, which may enhance the wear inhibition. Adding the coordinating ions alters the pressure at which cross-linking occurs and increases the antiwear properties of the surface material significantly.
W pracy przedstawiono wyniki pomiaru modułu Younga w próbie ściskania oraz obliczonego MES próbek tkanki beleczkowej pobranej z głów ludzkiej kości udowej. Zbudowane zostały modele geometryczne próbek o różnej dokładności do obliczeń MES, na podstawie przeprowadzonych badań mikrotomograficznych. Na podstanie porównania wyników z próby ściskania i obliczeń modeli o różnej dokładności zaproponowano minimalną gęstość skanowania tomograficznego niezbędną do otrzymania w badaniu in vivo informacji o budowie struktury kości beleczkowej z głowy kości udowej.
EN
It the paper presented results of measurement of Young's modulus trabecular bone collected from heads of human femoral bone. The results obtained from compression test and calculation FEM. Geometrical models of samples trabecular bone about different exactitude were built on the base microCT measurement and used to calculations. On the base results of compression test and calculations FEM of models were proposed the minimum resolution of microCT investigation, necessary to receipt in investigation in vivo information about structure of trabecular bone from heads of human femoral bone.
Referat przedstawia analizę nośności prętów aluminiowych. Autor skupił się na wpływie właściwości mecłianicznycłi stopów aluminium na nośność prętów ściskanych. Własności mechaniczne zweryfikowano statystycznie na podstawie badań eksperymentalnych. Rzeczywiste zależności odkształcenie-przemieszczenie pozwoliły na statystyczne oszacowanie m.in. modułu Younga i umownej granicy plastyczności. Stwierdzono, że wartości modułu Younga, wyznaczone wg badań, są zróżnicowane. W referacie przedstawiono wyniki analizy nośności prętów ściskanych przy uwzględnieniu rzeczywistej ścieżki materiałowej, co pozwala na opisanie wpływu tych ścieżek na nośność prętów. Wykorzystano znane modele materiałowe. Analiza numeryczna została wykonana w programie Ansys.
EN
The article presents analysis of capacity of axially loaded aluminium alloy members. The author focused on influence of mechanical properties verified in experimental tests. Real stress-strain relations allowed to estimate statistically Young's modulus and proof strength. It was noticed that Young's modulus according to tests is diverse. In the paper the author carried out theoretical and numerical analyses of capacity of axially loaded members taking into consideration real stress-strain curves. Curves allow to describe their influence on member capacities. The numerical analysis was made with the program Ansys.
Moduł sprężystości postaciowej papieru należy do stałych sprężystych, które są rzadko wyznaczane ze względu na skomplikowany sposób pomiaru oraz brak znormalizowanej metodyki wyznaczania tej stałej. W praktyce znacznie łatwiej jest obliczyć wartość modułu w oparciu o wartości innych stałych materiałowych. W ramach pracy przeanalizowano znane, uproszczone zależności wykorzystywane do modułu i zaproponowano nowe. Wykorzystując ortotropowe właściwości papierów wyprowadzono zależności pozwalające na wyznaczenie wartości modułu sprężystości postaciowej na podstawie wartości modułów Younga dla różnych kierunków w płaszczyźnie papieru i wartości współczynników Poissona.
EN
The shear modulus of paper is one of the elastic constants which are rarely determined due to the complicated measurement technique and the fact that there is no standardized methodology for the determination of this constant. In practice it is easier to calculate modulus values on the basis of values of other material constants. In this research work the author examined already known, simplified relationships and proposed the new ones. Using the orthotropic properties of paper he introduced relationships allowing to determine values of the shape elasticity modulus on the basis of values of Young's modulus for different directions in the paper plane and values of Poisson's ratio.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This study investigates the effect of the period of storage of greenhouse tomato (Lycopersicon Esculentum Mill) c.v. Admiro on changes in the selected mechanical properties of tomato skin. Changes in the value of Young's modulus and Poisson's ratio were determined in tomato fruit harvested from the maternal plant at the initial phase of skin ripeness, stored in a controlled environment chamber with limited light access at a temperature of 14°C. A decrease in the value of Young's modulus and Poisson's ratio was observed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem czasu przechowywania owoców pomidora szklarniowego (Lycopersicon Esculentum Mill) odmiany Admiro na zmianę wybranych mechanicznych właściwości skórki. Zbadano zmienność modułu sprężystości podłużnej oraz współczynnika Poissona podczas przechowywania owoców pomidora zebranych bezpośrednio z rośliny macierzystej w początkowym stadium dojrzałości skórki, a następnie przechowywanych w komorze klimatycznej z ograniczonym dostępem światła w temperaturze 14°C. Zaobserwowano zmniejszenie wartości modułu Younga, a także współczynnika Poissona.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł poświęcony jest badaniom wytrzymałościowym trójskładnikowych folii o wysokim stopniu napełnienia węglanem wapnia. Odnotowano obniżenie odkształcenia i naprężenia wraz ze wzrostem zawartości napełniacza w badanych kompozytach. Stwierdzono największy stopień orientacji folii w kierunku skośnym do kierunku wytłaczania. Zaobserwowano również wzrost modułu Younga dla folii o zawartości 56% CaCO[3], a następnie jego obniżenie.
EN
In this paper the three component films with high calcium carbonate concentration were investigated. With increasing CaCO3 contain a lowering of sample elongation and tensile stress was observed. The highest mechanical property, e.g. probably highest macromolecular orientation was noted for samples cut in direction 45[degrees] relative to MD. Generally, the Young's modulus increases with higher CaCO[3] contain, and beginning at the concentration of 56 wt. % a certain decrease of the E value was noted.
W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań charakterystyki ct(e) dla tworzywa epoksydowego Epidian 57/Z1 modyfikowanego nanobentonitem (NanoBent ZR1). Stężenie napełniacza (określone stosunkiem masowym napełniacza do żywicy) wynosiło 1%, 2%, 3%. Dla porównania wykonano również próbki bez nanonapełniacza. Proces mieszania prowadzono w temperaturze 20°C oraz, w drugiej wersji, po wygrzewaniu żywicy przez 20 min. w temperaturze 60°C. Z cha-'rakterystyki o(e) wnioskowano o wpływie napełniacza i temperatury wygrzewania żywicy na wartość współczynnika sprężystości podłużnej. W pracy zamieszczono wyniki pomiarów, ich dyskusję oraz wnioski.
EN
In the article the preliminary results of the o(e) characteristic examination for epoxy material Epidian 57/Z1 modified with nanobentonite (NanoBent ZR1) were presented. Concentration of nanofiller (defined as weight ratio of the nanofiller weight and resin) was equal to 1%, 2%, 3%. To I compare, specimens without nanofiller were prepared. Mixing process was performed in the tem-I perature of 20°C and , in the second version, after heating the resin for 20 minutes in temperature I of 60°C. Conclusions, concerning the influence of the nanofiller and temperature on the value of I the Young's modulus were drawn from the a(e) characteristic. The results of the test as well as its I analysis and conclusions were presented in the article.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The effect of plastic strains on the change of sheet metal behavior during unloading and reloading has been studied. On the basis of uniaxial tensile tests a little influence of plastic strains on the change of elastic properties of Al 6061 alloy has been shown, a 16% decrease of apparent Young modulus of DC04 steel and as much as 22% DP600 steel. Apparent Young modulus decrease during plastic strains has a great influence on the accuracy of modeling the final shape of a drawpiece. The corrected Young modulus allowed to significantly improve the accuracy of modeling a three-point sheet metal bending.
PL
Zbadano wpływ plastycznych odkształceń na zmianę zachowania się blach podczas odciążania i ponownego obciążania. Na podstawie przerywanych prób jednoosiowego rozciągania wykazano niewielki wpływ plastycznych odkształceń na zmianę właściwości sprężystych blach ze stopu Al 6061. Dla stali do głębokiego tłoczenia DC04 wraz ze zwiększaniem wstępnego odkształcenia plastycznego nastąpił spadek pozornego modułu Younga o 16% a dla ferrytyczno-martenzytycznej stali DP600 spadek zwiększył się do22%. Zmiana pozornego modułu Younga podczas plastycznego odkształcania ma duży wpływ na dokładność końcowego kształtu uzyskanego podczas matematycznego modelowania. Zastosowanie skorygowanego modułu do modelowania trzypunktowego zginania pozwoliło na poprawe dokładności obliczonego kąta sprężynowania w porównaniu do obliczeń z początkowym modułem sprężystości.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: This research was done to investigate the mechanical properties of monolayer coatings (Ti/CrN, Ti/TiAlN, Ti/ZrN, CrN, TiAl/TiAlN, Zr/ZrN, TiN) deposited by PVD technique (reactive magnetron sputtering method) onto the substrate from the CuZn40Pb2 brass. A thin metallic layer was deposited prior to deposition of ceramic monolithic coatings to improve adhesion. Design/methodology/approach: The microstructure of the coatings was cross section examined using scanning electron microscope. The residual stress was obtained from the parabolic deflection of the samples, after the coating deposition applying Stoney's equation. The microhardness and Young’s modulus tests were made on the dynamic ultra-microhardness tester. Tests of the coatings' adhesion to the substrate material were made using the scratch test. Findings: Obtained results show that all the coatings are in a state of compressive residual stress. The stiffness of the examined coatings is between 224-330 mN/µm, while Young's modulus is between 258-348 GPa. Concerning the adhesion of the coatings measured by scratch test, it has been stated that the critical load LC2 for coatings, deposited onto the brass ranges from 41 to 57 N. Research limitations/implications: In order to evaluate with more detail the possibility of applying these coatings in tools, further investigations should be concentrated on the determination of the tribological properties of the coatings. Originality/value: The paper contributes to better understanding and recognition the structure of thin coatings deposited by PVD techniques. It should be stressed that the mechanical properties of the PVD coatings obtained in this work are very encouraging and therefore their application for products manufactured at mass scale is possible in all cases where reliable, very hard and abrasion resistant coatings, deposited onto brass substrate are needed.
W ramach badań przeprowadzonych w Instytucie Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej przetestowano różne metody wyznaczania modułu Younga w płaszczyźnie papieru, w oparciu o próby jednokierunkowego ściskania. Ponadto, dokonano porównania wartości modułu Younga wyznaczonych w oparciu o próby rozciągania i ściskania. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że różnice pomiędzy wartościami modułu uzyskiwanymi w różnych próbach są związane ze zróżnicowaniem metodyki badań, a w szczególności wymiarów i sposobu mocowania próbek. Przy zachowaniu identycznych warunków badań w próbach ściskania i rozciągania uzyskano takie same wartości modułu Younga.
EN
Within the research work carried out at the Institute of Papermaking and Printing of the Technical University of Łodz various methods of Young's mudulus determination in the paper plane were tested on the basis of unidirectional compression tests. In addition, the author compared the values of Young's modulus determined with tensile and compression tests. The results showed that the differences between the modulus obtained in different tests were connected with the diversification of testing methods, mainly the size and fixing type of test sample. The identical values of Young's modulus values were achieved in the same testing conditions of tensile and compression tests.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Minerals are introduced during the compounding processes into the polymeric host matrix in most thermoplastics industries to accomplish a variety of modified physical characteristics to the new-born composites. The introduction of well-dispersed silica flour particulates; tailored with respect to grade and fineness; into the virgin polypropylene matrix has shown an extreme improvement in the performance characteristics of the end-product. This could be attributed to the relatively low thermal expansion coefficient of silica. In this study, purified silica flour was blended with polypropylene to produce the finished masterbatch formulation for plastics industry. The flour was added during compounding stage with different loading levels from 1.5% to 15% by volume. Results showed substantial improving in many physical properties, i.e., increase in Young’s modulus, impact strength, and yield stress measures. Moreover, silica addition resulted drop in all strain measures of the end products with various loading levels. On the other-hand, the addition of styrene-ethylene/butylene-styrene block SEBS and its grafted maleic anhydride surface compatibilizers was extra added during the blend digestion process to enhance silica/ PP wettability. After the addition of SEBS compatible reagent, results did not show improving in both Young’s modulus and yield strength measures. Yet, remarkable improvement in impact strength and strain characters was noticed.
PL
Proszki mineralne są dodawane w trakcie tworzenia polimerowych matryc w przemyśle termoplastycznych tworzyw sztucznych, dla modyfikacji cech fizycznych nowopowstałych materiałów kompozytowych. Przykładowo, dodanie dobrze rozdrobnionej mączki kwarcowej do czystej matrycy polipropylenowej (PP) powoduje korzystne zmiany w cechach produktu finalnego. Można to tłumaczyć względnie niski przewodnictwem cieplnym kwarcu. W badaniach, czysta mączka kwarcowa była mieszana z polipropylenem w celu przygotowania odpowiedniej receptury dla przemysłu tworzyw sztucznych. Dodatek mączki kwarcowej był różny i wynosił: od 1,5 do 15 % objętościowych. Otrzymane wyniki wskazują na poprawę cech fizycznych produktu końcowego takich jak: moduł Younga, wytrzymałość plastyczna i mechaniczna. Co więcej, dodatek warcu powodował obniżenie odkształcenia produktu końcowego, który został otrzymany przy wprowadzeniu róSnych ilości mączki kwarcowej. Odwrotnie, dodane blokowego polimeru SEBS (styren-etylen/butylen-styren) i jego szczepionej formy przy uSyciu bezwodnika maleinowego, spowodowało podwyższenie zwilżalności powierzchni kompozytu kwarc/PP. Dodanie SEBS nie spowodowało poprawę modułu Younga ani wytrzymałości plastycznej. Jednakie, wyraźna poprawa nastąpiła w odporności na uderzenie i wytrzymałości mechanicznej materiału.
Istotnymi parametrami określającymi właściwości pudeł z tektury falistej są odporność na zgniatanie krawędziowe ECT (Edgewise Crush Test) i odporność pudła klapowego na ściskanie BCT (Box Compression Test). Pomiary odporności ECT i BCT są jednymi z najczęściej stosowanych metod oceny wytrzymałości tektury falistej i pustego pudła z tektury. W pracy przedstawiono nową metodę oceny wskaźnika ECT tektury falistej. Punktem wyjścia do proponowanego określenia tego wskaźnika, jest teoria wielowarstwowych płyt ortotropowych. W celu weryfikacji przedstawionej metody, obliczenie wskaźnika ECT dla trójwarstwowej tektury falistej przeprowadzono na drodze numerycznej za pomocą metody elementów skończonych.
EN
The substantial parameters which determine the corrugated box properties are the edgewise crush test (ECT) and the box compression test (BCT). The ECT and BCT index measurements are most often employed to valuate the strength of corrugated board and the ready-made boxes. In presented paper a new aproach of the ECT index determination procedure is presented. This procedure is based in the multi-layered orthotropic plates theory. The numerical simulations of the ECT test have been carried out to comparison with analytical results. The commercial software package ANSYS 9.0 has been employed to develop a model of the three-layers corrugated board under analysis, using the finite element method.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nowadays a big interest exists in microengineering forces to study and test microsystems and their components. There exist a lot of methods and tools to perform this kind of investigations. Most of them need good skills, a lot of time and expensive equipment. We would like to present a simple and quick method to determine such material properties as Young's modulus and adhesive (pull-off) force of thin films applied on e.g. working surfaces of microgrippers.
PL
W pracy opisano metodę wyznaczania modułu Younga i siły adhezji warstw polimerowych przy użyciu mikroskopu sił atomowych (AFM). Wartości te oblicza się korzystając z krzywych siła - przemieszczenie wyznaczonych przy użyciu AFM. Przedstawiono wyniki badań ośmiu warstw polimerowych silikonowych nałożonych na podłoże krzemowe. Zbadano także wpływ temperatury na moduł Younga i siłę adhezji. Z badań wynika, że siła adhezji zależy od materiału polimerowego i warunków otoczenia. Umożliwia to zmienianie tej siły np. w procesach chwytania i uwalniania mikroelementów przy użyciu mikrochwytaków stosowanych w mikrotechnice do manipulacji lub montażu. Badane warstwy polimerowe mogą być interesujące w zastosowaniu na powierzchnie robocze takich mikrochwytaków.
For new generation polymers (GUR 1020 and GUR 1050), preferred for the production of endoprosthesis components, the following properties have been subjected to an analysis: resistance to deformation, hardness, the Young's modulus and their changes resulting from modification through radiation. Improvement of all the properties has been found for both materials, proportional to the applied dose of irradiation with an electron beam. The influence of irradiation (d = 26÷104 kGy) and plastic deformation (e f= 0.1÷0.7) on the volume of structural nanovoids, hardness and on the modulus, has been substantiated analytically (GUR 1050). Convergence between the tendencies in the change of nanopores' size and properties has been indicated. A strong dependency has been found of characteristics of the materials analysed on the molecular weight of the polymer: the higher the weight (GUR 1050), the higher resistance to permanent deformation and the better the elastic properties. It has been proved that plastic deformation has an almost twice weaker impact on worsening of the properties of polyethylene 1050 than 1020. This means that by applying GUR 1050 in a polymer-metal kinematic pair, it is possible to significantly increase operational durability of the system.
PL
Dla nowej generacji polimerów (GUR 1020 i GUR 1050), preferowanych do wytwarzania elementów endoprotez, poddano analizie: odporność na odkształcenia, twardość, moduł Younga oraz ich zmiany w wyniku modyfikacji radiacyjnej. Dla obu materiałów stwierdzono poprawę wszystkich właściwości proporcjonalnie do zastosowanej dawki napromieniowania strumieniem elektronów. Udokumentowano analitycznie (GUR 1050) wpływ napromieniowania (d = 26÷104 kGy) i odkształcenia plastycznego (e f = 0,1÷0,7) na objętość nanopustek struktury, twardość i moduł. Wskazano na zbieżność między trendami zmian wielkości nanoporow i właściwości. Stwierdzono silną zależność charakterystyk analizowanych materiałów od ciężaru cząsteczkowego polimeru: im wyższy ciężar (GUR 1050), tym większa odporność na odkształcenie trwałe i lepsze właściwości sprężyste. Wykazano, że odkształcenie plastyczne wpływa prawie dwukrotnie słabiej na pogorszenie właściwości polietylenu 1050 niż 1020. Oznacza to, że stosując GUR 1050 w polimerowo-metalowym węźle kinematycznym możliwe jest znaczne zwiększenie trwałości eksploatacyjnej układu.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents methods to determine the material constants of cement-based composites. The shear modulus G, Young's modulus E and Poisson's ratio v have been calculated. Test on cement-based composites plates in biaxial bending and pure shear state is useful tool to determine constances of materials. Obtained results are similar to others researchers results. Used method with computer support is very useful in researches where a few parameters have to be measured exactly at the same time.
Determination of Young's modulus, tensile and bend strengths and of fracture toughness in sintered materials is considered. The testing and interpretation procedures are analysed, especially for (near) brittle alloys. Formulae are presented for conversion of three and four-point bend to tensile strengths using the Weibull analysis and for calculation of maximum stress in a beam undergoing pure bending beyond the onset of plastic deformation.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.